(57)【要約】【課題】走行風による冷却器の冷却効率を考慮することで、エンジンのオーバーヒートを防止することができる燃料噴射量制御装置を提供する。【解決手段】冷却器１３によって冷却された冷却媒体によって冷却されるエンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段１４、１５、１９、２０と、エンジン１の運転状態に基づいて燃料の最大噴射量ＱＭを決定するための燃料噴射量決定手段１４とを備えた燃料噴射量制御装置において、外気温ＴＨＯを検出するための外気温検出手段１４、１７と、車速ＳＰＤを検出するための車速検出手段１４、１８と、外気温ＴＨＯ及び車速ＳＰＤに基づいて最大噴射量ＱＭ補正用の補正値ＱＣ１を決定し、決定した補正値ＱＣ１に応じて最大噴射量ＱＭを減少補正するための補正手段１４とを備え、補正値ＱＣ１は、外気温ＴＨＯが高くなるほど且つ車速ＳＰＤが速くなるほど最大噴射量ＱＭを減少させるように設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気によって冷却媒体を冷却するための冷却器と、該冷却器によって冷却された冷却媒体によって冷却されるエンジンと、該エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、該運転状態検出手段によって検出された上記エンジンの運転状態に基づいて燃料の最大噴射量を決定するための燃料噴射量決定手段とを備えた燃料噴射量制御装置において、
外気温を検出するための外気温検出手段と、車速を検出するための車速検出手段と、上記外気温検出手段によって検出された外気温及び上記車速検出手段によって検出された車速に基づいて上記最大噴射量補正用の補正値を決定し、決定した補正値に応じて上記最大噴射量を減少補正するための補正手段とを備え、
上記補正値は、外気温が高くなるほど且つ車速が速くなるほど上記最大噴射量を減少させるように設定されていることを特徴とする燃料噴射量制御装置。
【請求項２】
上記補正手段は、上記補正値に応じて徐々に上記最大噴射量を減少補正する請求項１記載の燃料噴射量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに供給される燃料の噴射量を調整する燃料噴射量制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるディーゼルエンジンにおいては、一般に、エンジン回転数やアクセル開度等のエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量を算出し、この燃料噴射量に応じた量の燃料を燃焼室内に噴射するようになっている。
【０００３】
また、従来より、エンジンのオーバーヒートを防止するために、エンジン回転数、外気温或いは水温等に基づいて上記の燃料噴射量を減少補正するものが開示されていた（特許文献１及び２等参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−８８７０２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１４７９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本来、高速運転時、つまり車速が比較的速い場合には走行風が冷却器に多く当たり、冷却器の冷却効率は高くなるものである。しかしながら、車速が比較的速くても外気温が比較的高い場合には走行風による冷却器の冷却効率が低くなり、エンジンがオーバーヒートする虞があった。
【０００６】
ここで、エンジン回転数、外気温或いは水温等に基づく燃料噴射量の減少補正では、走行風による冷却器の冷却効率が考慮されていないため、的確な燃料噴射量制御が行えなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、走行風による冷却器の冷却効率を考慮することで、エンジンのオーバーヒートを防止することができる燃料噴射量制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、外気によって冷却媒体を冷却するための冷却器と、該冷却器によって冷却された冷却媒体によって冷却されるエンジンと、該エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、該運転状態検出手段によって検出された上記エンジンの運転状態に基づいて燃料の最大噴射量を決定するための燃料噴射量決定手段とを備えた燃料噴射量制御装置において、外気温を検出するための外気温検出手段と、車速を検出するための車速検出手段と、上記外気温検出手段によって検出された外気温及び上記車速検出手段によって検出された車速に基づいて上記最大噴射量補正用の補正値を決定し、決定した補正値に応じて上記最大噴射量を減少補正するための補正手段とを備え、上記補正値は、外気温が高くなるほど且つ車速が速くなるほど上記最大噴射量を減少させるように設定されていることを特徴とする燃料噴射量制御装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、上記補正手段は、上記補正値に応じて徐々に上記最大噴射量を減少補正する請求項１記載の燃料噴射量制御装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、走行風による冷却器の冷却効率を考慮することで、エンジンのオーバーヒートを防止することができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１は本実施形態の燃料噴射量制御装置の燃料噴射量決定手段及び補正手段を示したブロック図である。図２は第一補正値を求めるためのマップである。図３は本実施形態の燃料噴射量制御装置の概略図である。
【００１３】
本実施形態では、車両に搭載されたディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置を例に挙げて説明する。
【００１４】
まず、本実施形態の燃料噴射量制御装置の構成を説明する。
【００１５】
図３に示すように、ディーゼルエンジン（以下エンジンという）１は、シリンダ（気筒）２、シリンダヘッド３、ピストン４、吸気ポート５、排気ポート６、吸気弁７、排気弁８、インジェクタ（燃料噴射手段）９等から構成される。シリンダ２とシリンダヘッド３との空間に燃焼室１０が形成され、燃焼室１０内にインジェクタ９から燃料が直接噴射される。
【００１６】
エンジン１には、冷却水導入通路１１及び冷却水導出通路１２を介して、外気（走行風）によって冷却媒体としての冷却水を冷却するための冷却器（ラジエータ）１３が接続されている。エンジン１は、冷却器１３によって冷却された冷却水によって冷却される。つまり、本実施形態のエンジン１は、水冷式のものである。
【００１７】
エンジン１を電子制御するための電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）１４が設けられる。
【００１８】
ＥＣＵ１４には、エンジン回転センサ１５が接続されており、その出力を基にＥＣＵ１４はエンジン回転数を検出するようになっている。これらＥＣＵ１４とエンジン回転センサ１５で、エンジン回転検出手段が構成されている。
【００１９】
ＥＣＵ１４には、水温センサ１６が接続されており、その出力を基にＥＣＵ１４はエンジン１の冷却を行う冷却水の温度（以下水温という）を検出するようになっている。これらＥＣＵ１４と水温センサ１６で、水温検出手段が構成されている。
【００２０】
ＥＣＵ１４には、外気温センサ１７が接続されており、その出力を基にＥＣＵ１４は外気の温度（以下外気温という）を検出するようになっている。これらＥＣＵ１４と外気温センサ１７で、外気温検出手段が構成されている。
【００２１】
ＥＣＵ１４には、車速センサ１８が接続されており、その出力を基にＥＣＵ１４は車両の走行速度（以下車速という）を検出するようになっている。これらＥＣＵ１４と車速センサ１８で、車速検出手段が構成されている。
【００２２】
ＥＣＵ１４には、ギア段センサ１９が接続されており、その出力を基にＥＣＵ１４はギア段を検出するようになっている。これらＥＣＵ１４とギア段センサ１９で、ギア段検出手段が構成されている。
【００２３】
ＥＣＵ１４には、大気圧センサ２０が接続されており、その出力を基にＥＣＵ１４は大気圧を検出するようになっている。これらＥＣＵ１４と大気圧センサ２０で、大気圧検出手段が構成されている。
【００２４】
上記のエンジン回転センサ１５、水温センサ１６、外気温センサ１７、車速センサ１８、ギア段センサ１９及び大気圧センサ２０等の各種センサの検出信号はＥＣＵ１４に入力され、ＥＣＵ１４はこれらの各種センサの検出信号に基づいてインジェクタ９等を制御するようになっている。
【００２５】
本実施形態の燃料噴射量制御装置は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、この運転状態検出手段によって検出されたエンジン１の運転状態に基づいて燃料の最大噴射量を決定するための燃料噴射量決定手段とを備えている。
【００２６】
本実施形態では、ＥＣＵ１４、エンジン回転センサ１５、ギア段センサ１９及び大気圧センサ２０で運転状態検出手段が構成されている。また本実施形態では、ＥＣＵ１４が燃料噴射量決定手段をなす。
【００２７】
図１に示すように、ＥＣＵ１４は、エンジン回転センサ１５によって検出したエンジン回転数ＮＥ及びギア段センサ１９によって検出したギア段ＧＰをマップＭ１に入力して第一最大噴射量ＱＭ１を求める。マップＭ１には、エンジン回転数ＮＥに応じた第一最大噴射量ＱＭ１がギア段ＧＰ毎に、試験や解析等によって予め求められて入力されており、ギア段ＧＰに応じたマップＭ１にエンジン回転数ＮＥを入力することによって、第一最大噴射量ＱＭ１が一義的に求められる。
【００２８】
また、ＥＣＵ１４は、エンジン回転センサ１５によって検出したエンジン回転数ＮＥ及び大気圧センサ２０によって検出した大気圧ＰＡＴＭをマップＭ２に入力して第二最大噴射量ＱＭ２を求める。マップＭ２には、エンジン回転数ＮＥ及び大気圧ＰＡＴＭに応じた第二最大噴射量ＱＭ２が試験や解析等によって予め求められて入力されており、マップＭ２にエンジン回転数ＮＥ及び大気圧ＰＡＴＭを入力することによって、第二最大噴射量ＱＭ２が一義的に求められる。
【００２９】
そして、ＥＣＵ１４は、ポイントＰ１において、マップＭ１で求められた第一最大噴射量ＱＭ１とマップＭ２で求められた第二最大噴射量ＱＭ２とを比較し、これら第一最大噴射量ＱＭ１と第二最大噴射量ＱＭ２のうち小さい方を最大噴射量ＱＭとする。つまり、エンジン回転数ＮＥ及びギア段ＧＰに基づく第一最大噴射量ＱＭ１と、エンジン回転数ＮＥ及び大気圧ＰＡＴＭに基づく第二最大噴射量ＱＭ２とのうち小さい方を最大噴射量ＱＭとすることで、リミット（制限）が最もかかっている噴射量を選択するため、燃料噴射が状況に応じて過剰になることがない。
【００３０】
本実施形態の燃料噴射量制御装置は、最大噴射量ＱＭ補正用の補正値ＱＣに応じて最大噴射量ＱＭを減少補正するための補正手段を備えている。本実施形態では、ＥＣＵ１４が補正手段をなす。
【００３１】
まず、ＥＣＵ１４は、外気温ＴＨＯ及び車速ＳＰＤをマップＭ３に入力して第一補正値ＱＣ１を求める。マップＭ３には、外気温ＴＨＯ及び車速ＳＰＤに応じた第一補正値ＱＣ１が試験や解析等によって予め求められて入力されており、マップＭ３に外気温ＴＨＯ及び車速ＳＰＤを入力することによって、第一補正値ＱＣ１が一義的に求められる。
【００３２】
ここで、第一補正値ＱＣ１は、外気温ＴＨＯが高くなるほど、且つ、車速ＳＰＤが速くなるほど最大噴射量ＱＭを減少させるように設定されている（図２参照）。つまり、第一補正値ＱＣ１は、外気温ＴＨＯが高くなるほど、且つ、車速ＳＰＤが速くなるほど大きくなるように設定されている。
【００３３】
即ち本実施形態では、外気温センサ１７による外気温ＴＨＯと車速センサ１８による車速ＳＰＤとを関連づけ、外気温ＴＨＯが高くなるほど且つ車速ＳＰＤが速くなるほど燃料の噴射を抑えるようにしている。つまり、外気温ＴＨＯが高く且つ車速ＳＰＤが速い場合には、エンジン１の負荷が高い状態で走行風による冷却器の冷却が想定されているほどには進まないので、燃料の噴射を抑えるようにしている。したがって、エンジン１のオーバーヒート（高温化）を防止することができ、エンジン１の破損を防止することが可能となる。
【００３４】
ここで、ＥＣＵ１４は、第一補正値ＱＣ１に応じて徐々に最大噴射量ＱＭを減少補正するようになっている。
【００３５】
まず、ＥＣＵ１４は、外気温ＴＨＯをマップＭ４に入力して時間遅れ用の気温係数ＣＴＨを求める。ここで、気温係数ＣＴＨは後述するマップＭ５のグラフの傾き等を外気温ＴＨＯに応じて変化させるためのものである。マップＭ４には、外気温ＴＨＯに応じた気温係数ＣＴＨが試験や解析等によって予め求められて入力されており、マップＭ４に外気温ＴＨＯを入力することによって、気温係数ＣＴＨが一義的に求められる。
【００３６】
次いで、ＥＣＵ１４は、マップＭ４で求めた気温係数ＣＴＨ、車速ＳＰＤ、イグニッションキーのＯＮ／ＯＦＦ信号ＸＩＧ及び車速センサ１８の異常信号ＸＳＰＤを演算部ＣＡＬに入力して時間遅れタイミングＴＤＴを求める。
【００３７】
次いで、ＥＣＵ１４は、演算部ＣＡＬで求めた時間遅れタイミングＴＤＴをマップＭ５に入力して０〜１までの時間遅れ補正係数ＣＴＤを求める。
【００３８】
そして、ＥＣＵ１４は、ポイントＰ２において、マップＭ３で求められた第一補正値ＱＣ１に、マップＭ５で求められた時間遅れ補正係数ＣＴＤをかける。このように第一補正値ＱＣ１に時間遅れ補正係数ＣＴＤをかけることで、燃料の噴射量の減少補正が一度で大幅に行われずに徐々に行われるようにして、燃料の噴射量の急激な変化を抑えることができる。このようにすることで、車速ＳＰＤが比較的速い状態が所定時間以上続いた時に完全な減少補正がかかるため、車速ＳＰＤが多少上下しても補正値がそれに対応してすぐ上下することはなく、安定したドライバビリティを確保することができる。
【００３９】
一方、ＥＣＵ１４は、水温ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ及びギア段ＧＰをマップＭ６に入力して第二補正値ＱＣ２を求める。マップＭ６には、水温ＴＨＷ及びエンジン回転数ＮＥに応じた第二補正値ＱＣ２がギア段ＧＰ毎に、試験や解析等によって予め求められて入力されており、ギア段ＧＰに応じたマップＭ６に水温ＴＨＷ及びエンジン回転数ＮＥを入力することによって、第二補正値ＱＣ２が一義的に求められる。
【００４０】
ここで、第二補正値ＱＣ２は、水温ＴＨＷが高くなるほど、且つ、エンジン回転数ＮＥが高くなるほど最大噴射量ＱＭを減少させるように設定されている。つまり、第二補正値ＱＣ２は、水温ＴＨＷが高くなるほど、且つ、エンジン回転数ＮＥが高くなるほど大きくなるように設定されている。
【００４１】
そして、ＥＣＵ１４は、ポイントＰ３において、マップＭ３で求められた第一補正値ＱＣ１とマップＭ６で求められた第二補正値ＱＣ２とを比較し、これら第一補正値ＱＣ１と第二補正値ＱＣ２のうち大きい方を補正値ＱＣとする。つまり、外気温ＴＨＯ及び車速ＳＰＤに基づく第一補正値ＱＣ１と、水温ＴＨＷ、エンジン回転数ＮＥ及びギア段ＧＰに基づく第二補正値ＱＣ２とのうち大きい方を補正値ＱＣとすることで、リミット（制限）が最もかかる補正値を選択するため、エンジンのオーバーヒートを防止することが可能となる。
【００４２】
そして、ＥＣＵ１４は、ポイントＰ４において、ポイントＰ１で選択された最大噴射量ＱＭからポイントＰ３で選択された補正値ＱＣ（第一補正値ＱＣ１が選択された場合には、マップＭ３で求められた第一補正値ＱＣ１に時間遅れ補正係数ＣＴＤをかけたもの）を減算することで、最終的に噴射が許可される最終噴射量ＱＦを決定する。
【００４３】
以上、本実施形態によれば、走行風による冷却器の冷却効率を考慮することで、エンジンのオーバーヒートを防止することができる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態の燃料噴射量制御装置の燃料噴射量決定手段及び補正手段を示したブロック図である。
【図２】第一補正値を求めるためのマップである。
【図３】実施形態の燃料噴射量制御装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  エンジン
１３  冷却器
１４  ＥＣＵ（運転状態検出手段、燃料噴射量決定手段、外気温検出手段、車速検出手段、補正手段）
１５  エンジン回転センサ（運転状態検出手段）
１７  外気温センサ（外気温検出手段）
１８  車速センサ（車速検出手段）
１９  ギア段センサ（運転状態検出手段）
２０  大気圧センサ（運転状態検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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